двигатель гибрид что это такое

Автомобили с гибридным двигателем, плюсы и минусы, принцип работы

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое. По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.

Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.

Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.

Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).

Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения. Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично отбирается для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников.

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.
» alt=»»>

Гибридные автомобили — что это и как работает

Автомобиль гибрид – это транспортное средство будущего времени. Использование двух двигателей позволяет значительно сократить расход топлива (при движениях в условиях города), а также достичь минимального периода разгона с места старта до 100 км/ч. Кроме того, машина гибрид не наносит вреда окружающей среде. Это важно, если учесть, что проблемы экологии в развитых странах волнуют не только автолюбителей, но и всю прогрессивную общественность.

Устройство гибридных автомобилей

У каждой такой машины установлено два мотора: ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и электрический аккумулятор. Последний тип двигателя «подзаряжается» путем преобразования кинетической энергии. Таким образом, электротяга начинает работать при заряженном моторе и при низком скоростном режиме от 20 до 40 км/ч.

Принцип работы гибридных автомобилей

Устройство автомобилей «нового поколения» безупречно и просто. Заправка осуществляется бензином. Когда загорается знак нулевого уровня топлива, то к работе подключается электродвигатель. При этом два мотора объединены конструкторами в единую систему, чтобы полноценно использовать два вида энергии – тепловую и электрическую.

Виды взаимодействий внутри отсека двигателя:

Последовательный вид работы гибридной установки применяется на набирающем популярность гибриде от компании Nissan — это Nissan Note.

Последовательно-параллельная вид работы гибридной установки применяется на самом популярном гибриде от компании Тойота — это Тойота Приус.

Плюсы и минусы автомобиля гибрида

Гибрид авто имеет массу достоинств. Среди них:

При покупке гибрида обнаруживаются и недостатки. На трассах выгоды гибридных машин не так очевидны. Аккумуляторы нового типа не характеризуются большим сроком службы. Напротив, любой резкий скачок температурных режимов может стать причиной преждевременной поломки. А утилизация отработанного мотора – целая проблема для автолюбителя.

Тем не менее, достоинства автомобиля оцениваются по высшему разряду. При покупке электромобиля потребителя сдерживают только цены. Впрочем, и ремонт, и стоимость запасных частей обойдутся дороже. Не каждый профессионал возьмется за восстановление сложной конструкции движка.

Обслуживание и эксплуатация гибрида в зимний период

Бытует мнение, что, когда наступают холода, электромобиль гибрид не используется: аккумулятор категорически не переносит критических температур и выходит из строя. На практике собственники машин активно эксплуатируют свое движимое имущество даже при – 26 градусов при соблюдении некоторых условий эксплуатации транспортного средства:

В гараже гибридный автомобиль не хранится. Он просто готовится к зимнему сезону. На станции технического контроля проверяются следующие компоненты и агрегаты: дроссельную заслонку, свечи, катушку зажигания. Обязательная диагностика проводится раз в год.

Марки гибридных автомобилей

Первый электромобиль был изобретен еще в 1899 году Фердинандом Порше и с тех пор началась «гибридизация», но серийно машины будущего стали выпускаться только ровно через век. Первопроходцем считается Toyota Pirus, вышедшая с конвейера в Японии в 1997 году.

В России на сегодняшний момент предлагаются следующие виды гибридных машин:

Honda Civic Hybrid — Очень надежный и экономичный автомобиль.

Электродвигатель рассматривается автолюбителями как альтернативный источник энергии. Его заводская установка позволяет придать автомобилю небывалую динамичность, мощность. Кроме того, у автолюбителя не возникает проблем с «зелеными» правозащитниками. Также учтите, при осуществлении выгодной покупки собственники могут заезжать на заправочную станцию не чаще, чем 2 раза в неделю. Шагайте в ногу со временем и приобретайте автомобиль будущего!

Просто о сложном. Обзор двигателей гибридных автомобилей.

Много ли людей на сегодняшний день пересели на гибридные авто?

Вопрос, наверное, открытый, но в период с 1997 года по 2014 год концерн TOYOTA продал более 7 миллионов гибридных автомобилей.
И это только TOYOTA.

А ведь есть и другие производители таких автомобилей. Например, HONDA, MITSUBISHI, NISSAN, WOLKSWAGEN, CADILLAC и еще именитые компании. Поэтому можно предположить, что уже многие люди стали хозяевами гибридных автомобилей.

А все ли гибриды одинаковы?

Давайте остановимся на этом вопросе и попробуем разобраться, насколько похожи технологии, используемые в гибридных автомобилях от разных производителей.

Для начала надо сказать, что компания TOYOTA первая в мире разработала и внедрила в серийное производство гибридную установку для своих автомобилей. Конечно же, эта технология и конструкторские решения были запатентованы «тойотой» и поэтому другим производителям автомобилей было нельзя использовать эту систему без совместных договоренностей компаний. Поэтому некоторые производители стали разрабатывать и внедрять свое «ноу-хау» в автомобили собственного производства.

Сделаем небольшое отступление от темы для того чтобы поднять патриотичное настроение. Дело в том, что хоть TOYOTA и была первой компанией выпустившей гибридную установку для серийного автомобиля, саму по себе идею, простейшую схему и принцип работы силовой гибридной установки разработал и запатентовал наш соотечественник из России. И в своё время он отсудил у компании TOYOTA некие проценты за использование компанией его патентных технологий. Поэтому еще раз убеждаемся в том, что все идеи мира принадлежат русским умам. А вот почему все идеи у русских, а воплощение идей в жизнь происходит не в России – это вопрос…

Если говорить простым языком «гибридность» гибридных автомобилей заключается в совместном использовании двух двигателей с разными источниками питания – двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигатель. На самом деле способ использования ДВС для вращения генератора, который передает электроэнергию электромотору, вращающему колеса далеко не новый. Эту схему начали использовать в обычных тепловозах, так как ДВС не сможет сдвинуть с места эту многотонную махину в отличие от электродвигателя (на вопрос «почему?» читаем предыдущую статью). Но если тепловозу нужна исключительно тяга и нет необходимости время от времени двигаться исключительно на батареях, то с автомобилями всё по-другому.

Рассмотрим основные виды исполнения гибридных установок. Их существенное отличие заключается в способе взаимодействия двух двигателей.

Таких взаимодействий 3 вида – последовательная, параллельная и параллельно-последовательная схема установки. Разберемся с каждой.

-ПЕРВАЯ-
Последовательная схема это когда на одной оси и на одном валу последовательно установлены оба двигателя, которые этот вал и вращают. То есть между двумя двигателями жесткое без разрывное соединение. В этом случае машина двигается на обычном ДВС, а электромотор подключается в «нужные» моменты для временного увеличения общей мощности (например, энергичный старт или при обгоне другого авто). Также электромотор одновременно является и стартером при запуске ДВС, и генератором. В этой схеме есть высоковольтные аккумуляторы питающие электромотор.
Плюс этой системы в относительной простоте конструкции, получение суммарной мощности обоих двигателей и возможность продолжения движения при поломке в цепи электродвигателя.
Минусом является отсутствие возможности движения автомобиля только на электротяге без ДВС и отсутствие режима stand-by (режим «подождите»), при котором отключается ДВС, если машина остановилась.
Такая схема используется в автомобилях фирмы HONDA. Например, HONDA INSIGHT.

-ВТОРАЯ-
Параллельная схема как раз и применена на тепловозах. ДВС крутит генератор, а он при помощи проводов передает выработанное электричество электромотору, который крутит колеса. В этом случае прямого взаимодействия между ДВС и электромотором нет. Высоковольтные аккумуляторы также отсутствуют.
Плюс этой схемы в том, что колеса вращаются электромотором, а не ДВС. То есть, решена проблема трансмиссии, где слабое звено это сцепление, а также возможность свободного изменения скорости вращения ДВС вне зависимости от скорости движения транспортного средства. Такая схема тоже не является сложной в изготовлении.
Минус этой конструкции – невозможность использования суммарной мощности обоих двигателей, так как электромотор получает энергию только от ДВС, а ДВС не имеет связи с колесами.

-ТРЕТЬЯ-
Параллельно-последовательная схема объединяет лучшее из двух предыдущих. Ключевым революционным решением стало внедрение планетарного редуктора с солнечной шестерней, который позволяет в зависимости от потребности выбрать способ подключения обоих двигателей, либо последовательно, либо параллельно. Поэтому стало возможным ехать исключительно на электротяге, но при необходимости использовать суммарную мощность двигателей, при которой и электромотор, и ДВС имеют связь с колесами через такой редуктор.
В этой схеме много плюсов и только один минус – сложность изготовления и как следствие цена.
Такая схема впервые начала применяться в автомобилях TOYOTA PRIUS. Сегодня на всех гибридных автомобилях компании TOYOTA установлены такие редукторы, позволяющие использовать параллельно-последовательную схему.
—————————————————————————————————————————-
Консультации можно получить по телефону (812) 915-25-05

Как работает гибридный двигатель, плюсы и минусы экономичного мотора

Появление гибридных автомобилей стало вынужденной мерой автопроизводителей в переходный период от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) на углеводородном топливе к более чистым силовым установкам. Технологии ещё не позволяли создать полноценный электромобиль, машину на топливных элементах или какой-нибудь ещё из большого списка, теоретически возможных направлений развития автономного транспорта, а потребность уже созрела.

Правительства начали сильно зажимать автопром экологическими требованиями, а потребителям хотелось увидеть качественный шаг вперёд, а не очередные микроскопические улучшения известного не первое столетие мотора на одном из продуктов переработки нефти.

Какой автомобиль называют «гибридом»

Силовой агрегат промежуточного этапа стал представлять собой комбинацию из уже отработанной конструкции ДВС и одного или нескольких электромоторов.

Электрическая часть тяговой установки получает питание от генераторов, связанных механически с бензомотором или дизелем, аккумуляторных батарей и системы рекуперации, возвращающих в накопитель энергию, выделяющуюся при торможении автомобиля.

Все многочисленные схемы практической реализации идеи получили название гибридов.

Иногда производители вводят в заблуждение клиентов, называя гибридами системы, где электропривод используется лишь для запуска основного мотора в режиме «старт-стоп».

Поскольку связи электродвигателей с колёсами и возможности движения на электротяге здесь нет, то такие машины к гибридным относить некорректно.

Принцип работы гибридных двигателей

При всём разнообразии конструкций у подобных машин есть и общие черты. Но отличия настолько велики с технической точки зрения, что фактически это разные автомобили со своими преимуществами и недостатками.

Устройство

В состав любого гибрида входят:

Обеспечение всех режимов работы комплексной механической и электрической трансмиссии обычно происходит автоматически, на водителя возложено только общее управление движением.

Схемы работы

Соединить между собой электрическую и механическую составляющие можно разными способами, со временем выделились устоявшиеся конкретные, часто применяемые схемы.

Это не относится к позже появившейся классификации привода по удельной доли электротяги в общем энергетическом балансе.

Последовательная

Самая первая схема, наиболее логичная, но сейчас мало используемая в легковых автомобилях.

Основной её задачей стала работа в тяжёлой технике, где компактные электрические узлы успешно заменили громоздкую механическую трансмиссию, которой к тому же очень трудно управлять. Двигатель, как правило это дизель, нагружен исключительно на электрогенератор и с колёсами прямо не связан.

Вырабатываемый генератором ток может использоваться для заряда тяговой батареи, а там, где она не предусмотрена, отправляется непосредственно к электромоторам.

Их может быть один или несколько, вплоть до установки на каждое колесо автомобиля по принципу так называемых мотор-колёс. Величину тяги регулирует силовой электрический блок, а ДВС может постоянно работать в самом оптимальном режиме.

Параллельная

Эта схема сейчас наиболее распространена. В ней электромотор и ДВС работают на общую трансмиссию, а электроника регулирует оптимальное соотношение расхода энергии каждым из приводов. Связь с колёсами имеют оба двигателя.

Поддерживается режим рекуперации, когда при торможении электромотор превращается в генератор и подзаряжает накопительную батарею. Некоторое время автомобиль может двигаться только на её заряде, основной ДВС заглушен.

В ряде случаев используется батарея значительной ёмкости, снабженная возможностью внешнего заряда от бытовой сети переменного тока или специализированной зарядной станции.

В целом роль аккумуляторов тут невелика. Зато упрощается их коммутация, здесь не нужны цепи опасного высокого напряжения, а масса батареи значительно меньше, чем у электромобилей.

Смешанная

В результате развития техники электропривода и ёмкости накопителей роль электромоторов в создании тягового усилия увеличилась, что привело к появлению наиболее продвинутых систем последовательно-параллельной схемы.

Здесь старт с места и движение на небольших скоростях производятся на электрической тяге, а ДВС подключается лишь, когда потребуется высокая отдача и при исчерпании аккумуляторов.

Оба мотора могут работать в режиме привода, а продуманный электронный блок сам выбирает куда и как направлять энергетические потоки. Водитель может следить за этим на графическом информационном дисплее.

Применяется дополнительный генератор, как в последовательной схеме, который может давать энергию электромоторам или заряжать аккумулятор. Рекуперация тормозной энергии происходит через реверс тягового электродвигателя.

Так устроены многие современный гибриды, в частности один из самых первых и известных – Toyota Prius

Как работает гибридный мотор на примере Тойота Приус

Этот автомобиль выпускается уже в третьем поколении и достиг определённой степени совершенства, хотя конкурирующие гибриды продолжают наращивать сложность и эффективность конструкций.

Основой привода здесь является принцип синергии, по которому в создании крутящего момента на колёсах могут в любом сочетании участвовать ДВС и электромотор. Параллельность их работы обеспечивает сложный механизм планетарного типа, где потоки мощности смешиваются и через дифференциал передаются на ведущие колёса.

Трогание с места и стартовое ускорение выполняет электромотор. Если электроника определяет, что его возможностей недостаточно, подключается экономичный бензиновый двигатель, работающий по циклу Аткинсона.

В обычных автомобилях с моторами Отто такой термический цикл применять нельзя из-за переходных режимов. Но тут их обеспечивает электродвигатель.

Исключён режим холостого хода, если у Toyota Prius автоматически запускается ДВС, то для него сразу же находится работа, помогать в разгоне, заряжать батарею или обеспечивать климатическую установку.

Постоянно имея нагрузку и работая на оптимальных оборотах он минимизирует расход бензина, находясь в самой выгодной точке своей внешней скоростной характеристики.

Традиционный стартер отсутствует, поскольку такой мотор можно запустить только раскрутив его до значительных оборотов, что и делает реверсируемый генератор.

Аккумуляторы имеют разную ёмкость и напряжение, в наиболее сложной подзаряжаемой версии PHV это уже вполне обычные для электромобилей 350 вольт при 25 А*ч.

Достоинства и недостатки гибридов

Как и всякий компромисс, гибриды уступают чистым электромобилям и привычным классическим на нефтяном топливе.

Но при этом дают выигрыш по ряду свойств, для кого-то выступающих главными:

Все недостатки связаны с усложнением техники:

Вполне возможно, что производство гибридов сохранится и после полного исчезновения классических автомобилей.

Но произойдёт это только если будет создан единый компактный, экономичный и хорошо управляемый двигатель на углеводородном топливе, который станет хорошим дополнением к электрическому автомобилю будущего, существенно повысив его пока недостаточную автономность.

Гибридный двигатель: как это устроено

И главное, они гораздо ближе, чем вы думаете – машины с этой силовой установкой появляются и в каршеринге. В чем их особенность? Рассказываем!

Мечта о двигателе, который сможет не выделять углекислый газ в атмосферу, а «кормить» машину, была в головах энтузиастов давно. Однако популярность такие двигатели начали набирать относительно недавно, и вот, уже в линейках ведущих автопроизводителей мы может видеть автомобили с гордым шильдиком «гибрид». Однако, надо разбираться что это такое, гибридный двигатель, и с чем его нужно «есть» – ведь их разновидностей великое множество. Давайте пройдёмся по истории.

История

Как мы с вами знаем, гибридный двигатель в автомобиле — это далеко не новинка, как нам пытаются доказывать некоторые производители. Первый раз такой двигатель уже пытались сделать в очень далёком 1665 году, для телеги. Священник по имени Фердинанд Вербист работал над телегами, которые могли работать с помощью двух двигателей, а именно лошади и пара. Будем считать его пионером гибридизации колёсного транспорта.

Однако, если говорить об автомобилях, то первые попытки переводить автомобили на агрегаты «двойного назначения» была на рубеже 19 и 20 века. Французскими «пионерами» автомобильных гибридов официально считаются Compagnie Parisienne des Voitures Electriques, которые целых 10 лет с 1897 по 1907 года выпускали гибриды и электромобили. Соединённые Штаты активно использовали гибридные грузовики с двигателями от Walker Vehicle Company, а General Electric в 1900 году выпускали автомобили с гибридным четырёхцилиндровым двигателем. Однако не будем забывать, что это были мелкосерийные производства или даже прототипы, ведь в то время никто не думал об экологических нормах и о возможности лишиться полезных ископаемых в обозримой перспективе. Это был рассвет автомобилестроения, который подарил нам множество автомобильных легенд и талантливых инженеров.

Механика

Любой сложный агрегат имеет в своём «арсенале» принцип своей работы или действия. В случае и с гибридными моторами нужно знать о том, что двигателя, формально, в таком автомобиле два: бензиновый и электрический. Меняются эти «братья-близнецы» в своей работе в зависимости от режима работы силовой установки, а иногда и работают парно. Управляет такой сменой двигателей электронная система, определяя какой из двигателей нужно включать в данный момент. К примеру, на трассах нужен бензиновый, ведь ёмкости аккумулятора может не хватить, а вот в пробках как раз можно и «катиться» на электротяге. Если углубиться в механику, то есть три принципа работы таких «гибридов».

Принципы работы

Купить или нет?

Если к концу прочтения этого текста у вас появилась идея о покупке данного автомобиля – я вас слегка «приземлю». Не так у нас и много гибридов: всего 18 моделей, которые смогли найти около 400 владельцев. Это связано с тем, что в нашей стране нет инфраструктуры для комфортного использования автомобилей, банально, с точки зрения заряда аккумуляторов. Параллельно с этим – стоимость сертификации таких автомобилей тоже увеличит конечную цену для покупателей, в итоге такой автомобиль будет, откровенно, дорогим. Помимо этого, его нужно будет обслуживать, а далеко не все это могут делать. В случае с попыткой покупки такого автомобиля на вторичном рынке – это гарантированная «лотерея», ведь батарея имеет своё количество циклов перезарядки. Безусловно, постепенно возрастает культура обслуживания, и владелец гибрида с радостью поделится с вами необходимой информацией, подсказав, где его обслужить, но куда вы сможете уехать из города? Налоговые льготы тоже обходят стороной владельцев и потенциальных потребителей таких автомобилей, однако

«…По оценкам отраслевых экспертов, доля электромобилей в общем объеме мирового выпуска к 2020 году составит не менее 17 процентов, 75 процентов из которых будут гибридными (то есть транспортными средствами, имеющими не менее двух различных преобразователей энергии (двигателей) и двух различных (бортовых) систем аккумулирования энергии для целей приведения в движение транспортных средств). Целевое видение российского рынка электромобилей подразумевает отставание от глобальных темпов роста доли электромобилей в продажах в среднем на четыре–пять лет. Таким образом, доля электромобилей в продажах на российском рынке к 2020 году может достичь 1–1,5 процента (15 000–25 000 автомобилей)». Из «Стратегии развития автомобильной промышленности до 2025 года».

Вместо послесловия

Технологии — это всегда хорошо. Разработки новых типов топлива – всегда возможность смотреть в будущее. Главное, чтобы переход на эти технологии был доступен всем и каждому, а инфраструктура позволяла пользоваться таким автомобилем везде, без ограничений. Я допускаю возможность пользования гибридами только при наличии розетки в подземном паркинге, либо при наличии загородного дома, в котором вы сможете установить зарядную станцию. На территории Москвы я видел всего 5 станций для подзарядки гибридов, а гибрид живьём – только в каршеринге. В целом, я прокатился с удовольствием и даже не отказался бы иметь подобный автомобиль для езды по городу. Остальное – дело времени. Вполне возможно, производители смогут развить сферу электромобилей и сделать их доступными. А ещё лучше, перенесут производство в нашу страну, как один японский автопроизводитель. Поживём – увидим.

Изучаем гибриды

Ликбез: что такое подзаряжаемый гибрид (Plug-In Hybrid)?
Подзаряжаемый гибрид – это автомобиль, где объединились традиционный ДВС (двигатель внутреннего сгорания, бензин, дизель, газ) и электромотор. Однако существенное отличие подзаряжаемого гибрида от обычного гибрида состоит в заметно увеличенном аккумуляторе (обычно 8-15 кВтч) с возможностью его подзарядки от внешнего источника питания, т.е. обычной розетки или зарядки. Кроме того, нередко подзаряжаемые гибриды имеют электромотор увеличенной мощности, который позволяет разгонять автомобиль до относительно высоких скоростей (60-125 км/ч) без включения традиционного ДВС.

В итоге подзаряжаемый гибрид позволяет в городе ездить почти как на электромобиле: увеличенная АКБ обеспечивает достаточный запас хода (20-80 км) для ежедневных поездок, а мощный электромотор гарантирует разгон и поддержание скорости городского потока. При этом, ввиду небольшой АКБ, ее полная зарядка занимает немного времени – лишь 2-4 часа – что означает возможность постоянной подзарядки аккумулятора даже во время похода в кино или деловой встречи.

Результат: при условии городской эксплуатации подзаряжаемый гибрид практически все время может выступать в роли электрокара – экологически чистого и финансово экономичного. На крайний случай, при разряде АКБ в городе и для длительных загородных поездок, под капотом имеется традиционный ДВС, который в режиме дальней поездки по трассе потребляет не так уж много топлива.

Еще один плюс – суммарная мощность силовой установки подзаряжаемого гибрида (ДВС + электромотор) выходит достаточно высокой, что превращает такой автомобиль в «подогретую версию», которая при этом, умеет ездить с расходом 0 л топлива на 100 км пути. Однако у подзаряжаемых гибридов имеются и существенные минусы: во-первых, сложность и дороговизна конструкции; во-вторых, необходимость проведения ТО для традиционного мотора (ДВС).

Chevrolet Volt (2-е поколение)
Автомобиль Chevrolet Volt с момента своего появления вызывал немалый интерес: заявленный создателями как «электромобиль с увеличителем запаса хода», на самом деле во многих режимах эксплуатации он был гибридом. Новый Chevrolet Volt 2-го поколения постарался стать «еще больше электромобилем», хотя фактически остался гибридом.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 80 км; суммарная мощность силовой установки – около 150-200 л.с.

Так, здесь установлен достаточно большой аккумулятор (18,4 кВтч) – это позволяет Chevrolet Volt проезжать в электрическом режиме достаточно большую дистанцию: 85 км в замере ЕРА и 100 км в замере NEDC. Для полной зарядки АКБ требуется 4-5 часов. Словом, Chevrolet Volt 2-го поколения сравним с первыми электромобилями начала 2000-х годов.

В тоже время, под его капотом скрывается ДВС объемом 1,5 л (102 л.с.) и электромотор мощностью 110 кВт (150 л.с.), который в большинстве режимов езды теперь является основным. Кроме того, помощи можно ждать и от стартер-генератора – при разгонах он может краткосрочно выдавать мощность в 61 л.с. Нормативный расход топлива равен 2,2 л на 100 км; объем топливного бака – 34 литра; время разгона «0-100 км/ч» составляет 9 секунд.

Цена около 1 000 000р.

Ford C-Max Energi
Да, это не хэтчбек, а минивэн. Но он все равно построен на основе хэтчбека С-класса, создан для семьи, продается за сравнимые деньги. Что же предлагает подзаряжаемый гибрид Ford C-Max Energi?

Во-первых, 2-литровый 140 сильный бензиновый мотор, который работает в паре с электромотором – суммарная мощность силовой установки составляет 188-195 л.с. в зависимости от режима эксплуатации. Во-вторых, аккумулятор на 7,6 кВтч, который обеспечивает запас хода в 36 км по измерительному циклу ЕРА и требует 2,5-3 часа для полного заряда.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 30-35 км; суммарная мощность силовой установки – около 190 л.с.

Наконец, третье: вместительный салон, большой багажник, много отсеков для мелочей, широкие возможности трансформации (различные варианты складывания сидений). Все-таки это подзаряжаемый гибридный минивэн – редкость класса.

Цена под заказ с США: от 18 500$
Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid
Гибридный хэтчбек Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid входит в состав семейства Hyundai Ioniq, но в старте продажах он отстает примерно на год – все-таки самая технически сложная версия автомобиля. Так, под капотом здесь скрывается бензиновый двигатель 1.6 GDI мощностью 105 л.с., в паре с ним работает электромотор мощностью 45 кВт (65 л.с.) – мощнее, чем на обычном Hyundai Ioniq Hybrid. Питание для электромотора дает аккумулятор емкостью 8,9 кВтч: производитель обещает запас хода 50 км (в измерительном цикле ЕРА) и полную зарядку АКБ примерно за 3-4 часа.

Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 40 км; суммарная мощность силовой установки – около 150 л.с.

Интересно, чем ответит главный конкурент по имени…

Toyota Prius Prime
Как не крути, а Toyota Prius – знаковый автомобиль: все-таки первый по-настоящему серийный гибрид в мире. Сегодня выпускается уже 4-е поколение Toyota Prius и впервые модель получила исполнение «Plug-In Hybrid». Да, в прошлом 3-м поколении Toyota Prius также встречался подзаряжаемый гибрид, но он был выпущен ограниченной серией и под конец производства основной модели; фактически речь идет об экспериментальных образцах.

А вот Toyota Prius Prime – это подзаряжаемый гибрид, который вышел практически одновременно с базовой моделью Toyota Prius. Мало того, в этом поколении Toyota Prius Prime заметно отличается от обычного гибрида Toyota Prius своей внешностью: другая крыша, задняя часть, фонари.
Ясно, что под капотом различий еще больше. Основа – бензиновый мотор объемом 1,8 л (98 л.с.); в паре с ним работает электромотор мощностью 53 кВт (72 л.с.); также кратковременно мощности прибавляет и стартер-генератор.

Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 30 км; суммарная мощность силовой установки – около 130 л.с.

Питание электромотора – от литий-ион аккумулятора емкостью 8,8 кВтч: он обеспечивает запас хода около 35 км (измерительный цикл ЕРА); максимальная скорость при езде на электротяге может достигать 135 км/ч. Также предусмотрен 43-литровый топливный бак. Итоговый запас хода, согласно данным производителя, составляет 965 км.

Цена под заказ с США: 30 000$

Volkswagen Golf GTE
Подзаряжаемый гибрид создан для экономии? Забудьте, он создан для мощности! Похоже, именно так решила компания Volkswagen при разработке свой модели Golf GTE, которую поставили в один ряд с легендарным Golf GTI. Ведь под капотом скрыта силовая установка мощностью 204 л.с. (крутящий момент 350 Нм), которая обеспечивает разгон 0-100 км/ч за 7,6 секунды. Основа – бензиновый турбо-мотор объемом 1,4 л (150 л.с.); в паре с ним работает электромотор мощностью 75 кВт (102 л.с.) и 6-ступенчатая КПП DSG.

Питание электромотора – от аккумулятора емкостью 8,7 кВтч (для полного заряда требуется 2,5-3 часа); обещанный электрический запас хода составляет 50 км (согласно измерительному циклу NEDC, но в реальности стоит расчитывать на около 30-35 км. Плюс предусмотрен 40-литровый топливный бак для бензинового мотора, что позволяет совершать длительные поездки в полтысячи километров за один заход.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 35-40 км; суммарная мощность силовой установки – 204 л.с.

Гибридный автомобиль: что это такое и как работает

В последние годы мир охвачен электромобильным ажиотажем, который вызван во многом небезызвестной компанией Tesla. Автомобили на электрической тяге это, конечно, прогрессивно, экологично, выгодно, только вот слишком радикально. Гибридные автомобили выглядят более взвешенным и оптимальным вариантом.

Что такое гибридный автомобиль

Нетрудно догадаться, что гибридный автомобиль это результат «скрещивания» двух видов авто — с двигателем внутреннего сгорания и с электромотором. Если продолжить аналогию с биологической эволюцией, то гибридный автомобиль это переходная форма от традиционных машин к машинам будущего. Компромиссное решение для тех людей, кого уже не устраивают двигатели, работающие по принципам позапрошлого века, но при этом ещё не готовы полностью перейти на электричество.

Автопроизводители пробуют различные комбинации двигателей внутреннего сгорания и электроприводов в поисках самого оптимального варианта гибридного автомобиля. В одних вариантах машина приводится в движение только электромотором, в других — только двигателем внутреннего сгорания. Есть и по-настоящему гибридные варианты, где ДВС и электромоторы могут трудиться попеременно или даже одновременно. Конечно, идеального решения на все случаи жизни не существует.

Принцип работы гибридного автомобиля

Все гибридные машины, которые выпускаются в настоящее время, можно условно разделить на 3 категории, в зависимости от того, как двигатели соединены с колёсами:

Последовательные «гибриды» часто считаются ненастоящими гибридными автомобилями, что обосновывается принципом их работы. Так, электромотор в них может всего лишь запускать обычный ДВС и поддерживать его, заменяя собой стартер и генератор. Или наоборот — традиционный бензиновый мотор запускает электродвигатель и питает его батарею, а машина движется исключительно на электрической тяге. Впрочем, даже такая схема имеет свои объективные достоинства.

Параллельные и последовательно-параллельные гибридные машины дают большую свободу выбора и больше преимуществ. Первые чаще всего они следуют такому сценарию: в городском режиме и до определённой скорости (например, 60 км/ч) работает исключительно электродвигатель, а ДВС подключается на более высоких скоростях. Вторые используют традиционные и электрические моторы одновременно, при этом динамически распределяют нагрузку на них, в зависимости от дорожной ситуации.

Нужно иметь в виду, что двигатели внутреннего сгорания, которые используются на «гибридах», значительно переработаны по сравнению с обычными автомобилями. Даже на последовательных схемах, где электромотор только запускает ДВС, производители ощутимо меняют настройки электронных блоков управления двигателем. Это делается в угоду основным преимуществам гибридных машин — экологичности и экономичности.

Читайте также: Что такое двигатель Ванкеля и как он работает.

Плюсы и минусы гибридного автомобиля

Сначала стоит обратить внимание на сильные стороны электропривода как такового:

Конечно, в гибридных машинах эти достоинства раскрываются не полностью. Автомобили с последовательной схемой, где электромотор только запускает и поддерживает ДВС, почти полностью лишены всех этих плюсов. Такие «гибриды» могут похвастать лишь быстрым и лёгким запуском, небольшой экономией топлива и чуть улучшенной динамикой. Зато и специфических минусов нет — это, фактически, усовершенствованный вариант традиционного авто.

Намного экономичнее и динамичнее вариант, где ДВС только питает батарею электродвигателя. Для этого не нужна большая мощность, так что можно обойтись двумя или тремя цилиндрами очень небольшого объёма. Такая последовательная схема отлично раскрывает потенциал электропривода. Есть и минусы — такие машины не бесшумны и всё-таки загрязняют природу отработанными газами, хоть и в небольшой степени.

Параллельные и последовательно-параллельные типы «гибридов» очень разнообразно сочетают плюсы и минусы ДВС и электромоторов, в зависимости от конкретных моделей машин и используемых технологий. Например, некоторые автопроизводители делают упор на использование машины в городских условиях. Здесь преимущества езды на электроприводе очевидны:

Недостатки гибридных автомобилей почти идентичны таковым у традиционных машин и электромобилей, только выражены не так отчётливо. Прежде всего, это сложность и дороговизна «гибридов», причём они дороги не только в покупке, но и в обслуживании. Электробатареи очень чувствительны к ударам и высоким температурам, что может привести к взрыву и сильному пожару. Бесшумность хода на электротяге опасна для пешеходов, они просто не слышат приближающийся автомобиль.

До сих пор не решены трудности использования электродвигателей в холодном климате с морозными зимами и в условиях бездорожья. Здесь главные плюсы гибридных машин — высокая экономичность и экологичность — чаще всего полностью сходят на нет. Впрочем, даже в холодные зимы «гибриды» вполне неплохо чувствуют себя в городских условиях, которые можно назвать естественной средой их обитания.

Читайте также: Что такое оппозитный двигатель и как он работает.

Гибридный двигатель – совершенство или головная боль?

Почему мы хотим разобрать вместе с вами вопрос, как работает гибридный двигатель? Все дело в том, что в большинстве сфер нашей жизни сегодня наблюдается взаимодействие различных технологий, которые в результате дают более эффективные методы, приборы и механизмы. Не остались в стороне и моторы для нашего любимого транспортного средства. О принципах работы, плюсах и минусах таких агрегатов мы и поговорим на этой странице.

Как работает гибридный двигатель – простыми словами о новых технологиях

Если уж мы начали о смешении технологий, то следует пояснить, как это касается и затронутой нами темы. Гибридный мотор также сочетает в себе два вида: топливный (бензин/дизель) и электрический. Этот коктейль, конечно, несовершенен, но привнес в жизнь автомобилистов много положительного. Но об этом чуть ниже, а для начала следует разобрать принцип работы гибридного двигателя.

Топливная часть такого мотора может работать совместно с электрической, но возможно и осуществление совершенно независимых циклов. Конечно, машины с гибридным двигателем снабжаются компьютерами, которые и распределяют правильно нагрузку на обе части. Так, за городом, где важна мощность силового агрегата, в дело вступает бензиновая или дизельная технология, к тому же, на трассе не так губительны для человека выхлопные газы.

А вот в городе преимущественно работает электрическая составляющая, потому что такой вариант чище и экономичнее. Автомобили с гибридным двигателем умеют сами себя обслуживать, касается это электрической части мотора. Электрический компонент не бездельничает, пока работает топливный, он аккумулирует вырабатываемую энергию, чтобы потом снова пустить ее в дело.

Не исключены ситуации, когда оба элемента двигателя работают одновременно, например, при разгоне, когда от автомобиля требуются большие силовые затраты.

Устройство гибридного двигателя – описание схемы

Что значит гибридный двигатель, мы вкратце разобрали. Теперь хотелось бы углубиться немного и рассмотреть его схему. Следует учесть, что их существует целых три. Поэтому начнем с самой простой, которая для нас представляет наименьший интерес – это последовательный гибрид. Электромотор является главным участником в запуске и движении колес транспорта, а вот двигатель внутреннего сгорания (ДВС) всего лишь находится у него на поддержке, раскручивает генератор.

Для сегодняшнего авто такое устройство гибридного двигателя не будет лучшим вариантом, ведь требуются емкие аккумуляторы, малолитражные ДВС, а сама машина будет медленная и неповоротливая. Хотя все же есть некоторые представители среди легкового автопарка, например, Chevrolet Volt. Но из-за главенствующего электро-компонента ему присущи все минусы электромобилей, взять хотя бы зависимость километража на одном заряде батареи, но это постепенно решают применением турбо-ДВС.

Следующие схемы называют параллельной и смешанной. Смешанная схема чаще всего встречается в Lexus и представляет собой плотное взаимодействие электромотора и ДВС. Они работают вместе, приводя авто в движение, принцип работы построен так, что даже трансмиссия является бесступенчатой, далекой от привычной нам. Такие варианты очень современные, но и очень дорогие.

А вот привычная нам схема называется параллельной и встречается довольно часто. Электромотор тут является хоть и не ведущим, но незаменимым помощником, страхуя ДВС в случаях потребности в дополнительной мощности. Батареи не являются большими и емкими, отчего их легко зарядить прямо во время движения, и они всегда готовы отозваться по первому требованию.

Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

Информация была бы неполной без указания положительных и отрицательных сторон гибридных моторов. Конечно, плюсов будет больше, но и минусы имеются, как во всем новом и малоизученном со стороны потребителя. Например, почему-то чаще всего встречается гибридный бензиновый двигатель, хотя давно всем известна экономичность и большая мощность «дизелей». Но никакого секрета тут нет, потому что, во-первых, технологию разрабатывали за океаном, т.е. в Америке, а там с соляркой пока что знакомы слабо. Во-вторых, гибридный дизельный двигатель стоил бы еще дороже, хотя цена на такие технологии уже далеко выше средней.

Небольшой скепсис вызывают гибриды из-за электромотора, т.е. его батареи. Это достаточно капризный элемент, требующий постоянной эксплуатации, иначе срок службы гибридного двигателя значительно снизится именно из-за нее. Она плохо переносит перепады температур, может саморазряжаться, в дальнейшем возникают неясности с ее утилизацией. Так же тень на репутацию смешанных моторов накладывает не только их дороговизна, но и большая стоимость комплектующих и ремонта, если он понадобится. Причем самостоятельно его провести невозможно.

Ну, а теперь можно рассказать и о приятном. Про экологичность и экономичность можно говорить смело, это действительно так, хотя бы исходя из двойственной природы агрегата. Наличие батареи позволяет дольше ездить без заправки, сохраняя все технические показатели в актуальном состоянии. Эту батарею не нужно заряжать, заправка авто осуществляется только топливом. Двигатель, благодаря компьютеру, работает всегда в оптимальном режиме, как бы вы ни пытались его «насиловать». Иногда такие машины могут двигаться вовсе без топлива, причем отличаются они еще и тихоходностью, мотор работает чуть слышно.

Устройство и принцип работы гибридных автомобилей

Как работает гибридный автомобиль? В чем специфика его устройства? Каковы перспективы транспортных средств такого типа?

Гибридный автомобиль – это транспортное средство, которое оснащено гибридным двигателем. Он представляет собой комбинацию двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электромотора. Работать ДВС и электромотор могут вместе и автономного (по отдельности в независимых циклах).

Многие считают, что появление гибрида произошло в 21-м веке, но на самом деле гибриды существуют с самого начала машиностроения. Ещё в начале 20-го века гибридные авто сконструировали инженеры Генри Пайперу, Фердинанд Порше. Конструкция была очень перспективная, но дорогостоящая. В силу того, что в это же время Генри Форд поставил на конвейерный поток выпуск машин с топливным баком, интерес на рынке к машинам с гибридным мотором было сложно поддержать.

На некоторое время интерес к конструкции был утерян, но в начале 70-х годов интерес к гибридам снова возвратился. Стимулом стало повышение требований к экологическим характеристикам транспорта. Особенно активно над конструированием, выпуском автомобилей с гибридной установкой стали думать в Германии, Японии.

И первый массовый выпуск автомобилей c агрегатом, который сейчас и принято называть устройством гибрида, был сделан в Японии. Но произошло это не в семидесятых, а уже в девяностых годах прошлого века. Первым транспортным средством, представляющим автомобили с гибридным двигателем, стала легковая машина Toyota Prius. Определённая аудитория с настороженностью отнеслась к тому, что бензиновый двигатель транспортного средства имел ограниченный диапазон оборотов. Однако по факту проблемой это не стало. Ведь при необходимости автомобилист получил возможность подключать электродвигатель для тяги. А вот батареи с низкой ёмкостью оказались проблемой, впрочем, как и стимулом для дальнейшего развития. Теперь, когда на рынке авто присутствует уже 4 поколения гибридных авто, те же Toyota Prius с гибридной установкой оснащаются емкими эффективными никель-металлогидридными батареями.

Устройство и принцип работы

Принцип работы гибридного автомобиля

Работа осуществляется за счет синхронной работы бензинового и электрического двигателей.

При совместной работе топливный двигатель выполняет основную работу по созданию вращательного момента, выработке энергии для аккумуляторной батареи, а электромотор снимает с ДВС нагрузки, минимизирует резкие колебания, снижает количество вредных выхлопов, увеличивают запас хода.

При одновременной работе ДВС и электромотор помогают работать друг другу. ДВС заставляет двигаться генератор, за счёт этого электромотор получает дополнительную энергию. Электромотор, в свою очередь, снижает разгонные нагрузки ДВС, позволяя работать без резких разгонных нагрузок.

Особенности гибридных автомобилей

Транспортные средства помогают сэкономить на топливе. Сильно экономия ощутима при езде в условиях интенсивного городского трафика, наличия пробок. Особенно это заметно у транспортных средств с системой рекуперации. А она есть у большинства современных гибридов. С помощью системы рекуперации можно возвращать энергию. Например, когда авто постоянно тормозит, мотор выполняет функцию генератора, осуществляет зарядку батареи.

Пользователи, испытывающие опасение из-за оснащённости транспортного средства высоковольтными батареями, приобретая современные гибридные автомобили могут быть уверены в безопасности: производители оснащают машины многоуровневыми автоматическими системами защиты (от поражения электротоком).

Силовые конструкции, крепления транспортных средств делают из композитных материалов (углеродное волокно, карбон), лёгких металлов (магний, алюминий). Снижение общего веса машины благоприятно сказывается на его технических характеристиках, создаются лучшие условия для движения. При ускорении на подъемах затрачивается меньше энергии.

Максимальная длина пробега достигается при езде на небольших и постоянных скоростях. В этом случае – наименьшее аэродинамическое сопротивление и наибольшая эффективность расхода топлива.

Типы гибридных агрегатов

Отдельный тип составляют E-REVS (Extended-Range Electric Vehicles). Это промежуточный вариант между сугубо гибридом и электрокаром. У них есть ДВС и электромотор. Но ДВС используется не для движения, а именно для зарядки. Расход гибридного автомобиля E-REVS наиболее минимальный.

Иногда гибриды делят просто на HEV (гибридное электрическое транспортное средство) и PHEV (подключаемое гибридное транспортное средство). Второй вариант от первого отличается наличием дополнительной батареи в первоначальном варианте такого автомобиля. То есть за PHEV стоят гибриды, которые в первой типологии называются Plug-in, а за термином HEV стоят «умеренные» и «полные» гибриды.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Последовательная схема

Коробка передач у транспортных средств с последовательной схемой отсутствует. Батареи ставятся чаще всего никель-металлогидридные. При отключении ДВС авто хватает мощности и заряда для движения самостоятельно.

Последовательная схема популярна и у производителей карьерных самосвалов. Для них не принципиальна высокая скорость, но крайне важный большой крутящий момент.

Последовательная схема обеспечивает возможность ДВС стабильно работать на неизменяемых оборотах, не требует от автопроизводителя установки коробки передач и сцепления.

Параллельная схема

Эта схема характерна для гибридов, которые ездят с использованием и ДВС, и электромотора (то есть используется на «умеренных» или мягких гибридах). Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается, когда нужна дополнительная мощность (то есть когда ДВС трудно справляться с нагрузкой). Электромотор способен работать в качестве генератора. Блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от ДВС и мотора гибрида.

Компоновка исключает необходимость устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости. ДВС напрямую связан с ведущими колесами, и потери энергии небольшие. Топливная экономичность решения незначительная (в сравнении с транспортными средствами с последовательной и параллельно-последовательной схемой). Когда транспортное средство начинает тормозить, сохраненная энергия торможения запасается в аккумуляторной батарее. При ускорении энергия аккумулятора уходит на раскрутку электромотора, при этом расход топлива уменьшается на столько, сколько энергии удаётся аккумулировать при предыдущих торможениях.

Недостаток схемы – отсутствие возможности одновременно осуществлять подзарядку АКБ и приводить в движение колёса посредством мотора с электроприводом.

Параллельная схема удачна для транспортных средств, активно движущихся по трассе с малым количеством остановок.

Параллельная схема любима такими производителями как Honda, Hyundai, BMW, Volkswagen.
Взаимодействие электромотора и двигателя внутреннего сгорания может быть налажено по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам.

Последовательно-параллельная схема

Если использована последовательно-параллельная (комбинированная) схема, автомобиль при старте и на малых скоростях движется только на электрической тяге. Как и при последовательной схеме ДВС в этом случае работает на генератор.

При сильных разгонах, большой скорости крутящий момент на ведущие колеса передается одновременно от электромотора и ДВС. При подъеме транспортного средства электромотор получает от АКБ дополнительное питание и минимизирует генератор от сверхнагрузок.

Часть крутящего момента от ДВС благодаря планетарному механизму передается на колёса. Подачу мощности от ДВС и электромотора регулирует ЭБУ.

Последовательно-параллельная схема обеспечивает отличную топливную экономичность.

Функционально последовательно-параллельная схема одна из наиболее практичных. Но её берут в помощь далеко не все производители (хотя Ford, Nissan, Toyota Prius, Lexus прибегают к этой схеме весьма активно).

Не самая большая популярность к схеме при её отличных достоинствах связана с тем, что при выпуске транспортных средств требуется устанавливать дополнительный генератор. Требуется ёмкая аккумуляторная АКБ. Сложности есть и в электронике (особенно сложен электронный блок управления).

Преимущества использования гибридных автомобилей

Недостатки владения гибридными авто

Одна из ключевых проблем – зависимость от АКБ и регулярные нагрузки на неё. Необходимо постоянно помнить о том, что батарея может paзpяжaтьcя дo кpитичecкoгo cocтoяния. Рынок АКБ развивается, но большинство батарей располагает небольшим диапазоном рабочих температур.

Часто можно услышать, что гибридный автомобиль сложнее в сервисе и ремонте по сравнению с традиционным в обслуживании. Ведь, чтобы его обслужить нужны знания и автомеханики, и автоэлектрики. С кадрами по обслуживанию гибридов, увы, пока часто возникают проблемы. Впрочем, на практике ряд гибридов благодаря их конструктивным особенностям (например, многокомпонентной трансмиссии) сервис может оказаться даже дешевле нежели сервис авто с ДВC

Обслуживание и эксплуатация гибрида

Неприятных сюрпризов для автовладельца не будет, если они обратятся на сервис, который специализируется именно на СТО, где гибриды – не случайные, а постоянные объекты обслуживания.

Такие станции техобслуживания целенаправленно оснащаются их сканерами, тестерами, газоанализаторами, максимально подходящими для гибридов, проводят обучение персонала, в том числе посредством симуляторов типичных неисправностей.

Отдельного внимания заслуживает эксплуатация гибрида автовладельцами в зимний период. Использование авто в холода не запрещено, но нужна подготовка: перед зимним сезоном обязательно продиагностируйте батарею. Во время эксплуатации поддерживайте зарядку АКБ на уровне не менее 70 процентов.

Каковы перспективы HEV и PHEV?

Классический HEV – это гораздо более дешевое решение для производства, чем гибридный автомобиль со штепсельным соединением. Он позволяет очень эффективно снизить расход топлива во время ежедневного вождения, особенно в городских условиях. Эффективность HEV зависит от условий, в которых водитель едет. При обсуждении различий между этими типами автомобилей также важно, как они функционируют в сознании потребителя и как различия в дизайне выражаются в отношении потребителей к этим решениям.

Развитие гибридов, а особенно PHEV, как и электрокаров связано с развитием инфраструктуры. Особенно развитие гибридов и электрокаров актуально для мегаполисов, и курортных районов, где наиболее остра проблема городского шума и требованиям к уровню загазованности.

ТОП-14 гибридных автомобилей

Первый автомобиль-гибрид был сконструирован в 1900 году. Естественно, это был единичный экземпляр, и для того, чтобы выпустить подобные автомобили в массовое производство, разработчикам потребовалось почти 100 лет.

Серийное производство гибридных автомобилей началось в 1997 году с выпуска японской компании Тойота 4-дверного седана на Toyota Prius (Prius – переводе с латыни обозначает «первый», «изначальный», поэтому название для данной модели было выбрано как нельзя кстати).

Сегодня всё больше и больше автолюбителей отдают предпочтение именно гибридам, благодаря их непревзойденным характеристикам. Тем не менее, многие всё ещё с опаской смотрят на эти машины, считая их слабо приспособленными для российских дорог.

Специально для тех, кто планирует приобрести гибрид, но не может определиться с маркой и моделью, мы подготовили материал «Лучшие гибридные автомобили» – надеемся, что собранная в нём информация поможет вам заполнить имеющиеся пробелы и выбрать машину, полностью соответствующую вашим требованиям.

Что такое гибридный автомобиль?

Если у вас нет времени и желания разбираться в нюансах, скажем максимально коротко и просто:

Гибридный автомобиль – транспортное средство, в конструкции которого, помимо стандартного бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания, есть ещё электромотор, который включается на малых оборотах, позволяя тем самым значительно экономить топливо и увеличивает ресурс работы основного двигателя.

Если же более углубленно рассматривать эту тему, нельзя не сказать о том, что двигатель внутреннего сгорания выдает оптимальные показатели работоспособности лишь на больших оборотах. Говоря простым языком, такие автомобили идеальны для дальних поездок, без частых остановок и торможений, когда двигатель стабильно держит высокие обороты.

Для езды в городских условиях, когда нужно много маневрировать, часто тормозить, останавливаться, включать задний ход на парковке, прекрасно подходит электромобиль.

Но, согласитесь, большинство автомобилей вынуждены работать в смешанных условиях – ежедневные поездки по городу, выезды на природу, дальние путешествия. Идеальный вариант – купить бензиновое авто для дальних поездок и экономичный электрокар для города. Но, будем говорить честно, воплощение этой идеи недоступно для большинства автолюбителей… Гибридные автомобили практически полностью решают эту проблему. Эти машины одинаково эффективны как на трассе, так и в черте города:

Участие водителя в переключения с ДВС на электромотор не требуется – умная электроника все делает самостоятельно. Вам лишь остается следить за дорогой и наслаждаться приятной ездой!

Не стоит недооценивать возможности гибридов, считая их менее мощными, чем бензиновые или дизельные агрегаты – благодаря четко продуманной схеме работы моторов автомобили не только невероятно комфортны в управлении, но и весьма выносливы и работоспособны.

Преимущества и недостатки гибридов

Как и любой автомобиль, гибрид – далеко не панацея от всех проблем. У этих машин, равно как и у других представителей легкового автопрома, есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

Недостатки:

Несмотря на то, что преимуществ у гибридных автомобилей гораздо больше, чем недостатков, отечественные автовладельцы с опаской смотрят на эти «чудеса техники», боясь переплатить за «кота в мешке». На деле же, уже через несколько лет активного использования гибрида, потраченные на покупку авто средства вернутся автолюбителю, благодаря экономии на заправке бензином или дизелем.

Типовые схемы гибридных автомобилей

Гибрид гибриду рознь. На данный момент существует три основные типовые схемы гибридных автомобилей, каждая из которых характеризует определенный принцип совместной работы ДВС и электромотора:

При последовательной работе моторов, в гибриде используются аккумуляторы большой емкости, которой хватает на преодоление значительных расстояний без подзарядки.

Говоря более простым и понятным языком, схема последовательной работы моторов напоминают принцип работы небольшой электростанции, которая работает от двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает электроэнергией электрический мотор.

На сегодняшний день самая распространенная схема гибридных авто – параллельная. Вторая по популярности – параллельно-последовательная схема. Последовательная схема применяется в спецтехнике (самосвалы, тяжеловесные грузовики).

Самые известные компании производящие гибридные авто

Несомненно, лидером в выпуске на рынок передовых высокотехнологичных автомобилей по праву считается Япония. Соответственно, подавляющее большинство гибридов – результат многолетних разработок японских конструкторов. Тем не менее, американские и европейские компании также проводят активную работу по созданию гибридных легковых автомобилей.

Тойота

Японская компания Toyota уже не одно десятилетие удерживает уверенное лидерство в рейтинге производителей автомобилей. Начав свою деятельность в далеком 1924 году, Toyota Motor по настоящее время не уступает позиций в выпуске высококлассных авто, пользующихся спросом во всем мире: качество, надежность, безопасность, современный внешний дизайн, стильный интерьер, использование инновационных разработок в процессе сборки – все это делает компанию Тойота лидером по объему продаж автомобилей.

Именно компания Toyota Motor стала первым разработчиком, выпустившим автомобили-гибриды в массовое производство – случилось это в 1997 г. До этого были попытки создать гибридный агрегат, но особым успехом они не увенчались, остановившись на создании одного-двух опытных образцов. Первым «серийным» гибридом стала Toyota Prius в кузове «седан».

Именно Тойота выпускает основную массу гибридов на мировой рынок.

Лексус

Эта торговая марка авто Японии, известная выпуском машин исключительно премиум-класса, была основана в 1983 году на базе компании Тойота. «Лексусы» выгодно выделяются на фоне других автомобилей бренда Toyota – они более представительные, оснащены самыми последними техническими разработками, уровень безопасности и комфорта в салоне соответствует самым высоким стандартам.

Изначально бренд разрабатывался исключительно для рынка США, однако со временем автомобили настолько приглянулись покупателям, что продажи Lexus стартовали по всему миру (на данный момент марка популярна в 90 странах).

Первый гибрид сошел с конвейеров компании в 2006 году – Lexus GS 450h в кузове «седан».

Ниссан

Основанная в 1933 году, японская компания Ниссан входит в ТОП-10 самых продаваемых в мире авто. Несмотря на взлеты и падения, которые концерн переживал за годы своего существования, автомобили этой марки заслуженно пользуются большим спросом у автолюбителей со всего мира. Конструкторы активно внедряют новые, инновационные технологии, благодаря чему достигается уверенный рост продаж продукции фирмы.

В 2007 году увидел свет первый гибрид от компании Ниссан – Altima Hybrid. В конструкции авто использовалась технология гибридного привода, разработанная компанией Тойота.

На данном этапе деятельности компании разработчики трудятся над созданием собственных комплектующих для гибридных авто – новые электродвигатели и аккумуляторы на 30-35% более эффективны и недороги.

Хонда

Компания существует в Японии с 1938 года. Старт производства – изготовление комплектующих и сборка моторов. Производством машин началось только в 1963 году. Популярность компании принесла Honda Civic в 1973 году. Эта небольшая экономичная машина пришлась как нельзя кстати ко времени – экономический кризис и высокие цены на топливо заставили других автопроизводителей сократить производство. К 90-м гг. 20 века компания попала в рейтинг крупнейших и самых популярных автоконцернов в мире.

Первый гибрид – Honda Insight в кузове хэтчбэк – был собран в 1999 году. Это первый гибридный автомобиль, продажи которого стартовали в США. Компактная малолитражка давала прекрасные показатели по расходу топлива. В настоящее время продолжается выпуск третьего поколения Honda Insight.

Эта американская компания была основана в 1903 году. На сегодняшний день продукция Ford Motor Company входит в ТОП самых популярных и востребованных авто. Объемы продаж компании постоянно растут, а технологии, используемые при сборке новых авто, мало чем уступают японским.

Первый гибрид вышел в продажу в Америке в 2004 году – компактный кроссовер Ford Escape Hybrid. Гибридная система «позаимствована» все у той же Toyota Prius.

Mercedes-Benz

Один из самых популярных мировых брендов – немецкий Мерседес-Бенц – был создан в 1926 году путем слияния Benz & Cie. и Daimler-Motoren-Gesellschaft. Компания занимает почетное второе место (после японской Тойоты) по стоимости самого бренда.

Седан Mercedes-Benz C 300 BlueTEC Hybrid – сошел с конвейера в 2014 году.

Лучшие гибридные автомобили

А теперь перейдем к описанию самых востребованных и популярных моделей гибридных авто.

Toyota Prius

Самый первый серийный гибрид. Кроме того, именно этот автомобиль считается самым «эффективным» – он оснащен двигателем, КПД которого достигает 40% (цифра, пока недостижимая для других производителей). Плавный ход, достигаемый благодаря независимой подвеске, не оставит равнодушным даже самых искушенных автолюбителей.

Тойота Приус – крайне экономичный гибрид (расход топлива – от 2,45 л на 100 км). При этом автомобиль может развивать скорость на трассе до 180 км/ч.

Конструкция авто четко продумана – батареи перенесены из багажного отсека под пассажирские задние сиденья для максимального расширения полезного пространства багажника.

Как вы могли заметить, преимуществ у этой машины масса: от привлекательного внешнего вида до высокого уровня безопасности. Минус только один – высокая стоимость авто в базовой комплектации (ну а если рассматривать варианты более расширенной оснастки, то цена даже на вторичном стартует от 15000 долларов и выше).

Toyota Aqua

Старт выпуска автомобилей-гибридов этой модели пришелся на 2011 год. С этого времени авто пережило рестайлинг, существует 5 вариантов тюнинга. В ближайшем будущем авто снимут с производства, чтобы дать больше возможностей для продвижения другого гибрида – Toyota Corolla Hybrid.

Toyota Aqua – хэтчбэк с 5 дверьми. В сравненни с Toyota Prius Аква – более компактный автомобиль, идеально приспособленный для городских поездок. Для любителей автомобилей «покрупнее» есть версия Toyota Aqua Crossover – внешне автомобиль немного видоизменен, но конструктивно это все тот же компактный хэтчбэк.

Toуota Camrу Hуbrid

Авто доступно в двух вариантах кузова – спот-кар и бизнес-седан. Батареи расположены в багажном отделении, хотя объем багажника от этого не сильно пострадал – сами батареи небольшие по размеру.

К преимуществам этого авто можно отнести просторный салон и вместительный багажник, практически бесшумную работу двигателей, хорошую подвеску и плавный ход. Автомобиль резвый и маневренный, экономичный и безопасный. Минус – конечно же, высокая цена и не слишком яркий внешний дизайн.

Nissan Note

Практичный и компактный минивен от японской компании Ниссан – прекрасный вариант для большой и дружной семьи, любящей совместные поездки. Комфортный, вместительный, просторный салон, объемный багажник, отлично продуманная система безопасности – все это доступно покупателям по весьма привлекательной цене.

Honda Fit

Этот автомобиль считается одним из самых востребованных и популярных у Японцев. Машина очень экономичная, при этом выдает довольно хорошие показатели мощности. Вместительная, комфортная, стильная Хонда Фит (на нашем рынке более известная как Хонда Джаз) заработала немало поклонников из числа автолюбителей во всем мире.

Honda Insight

Эта модель – первый гибрид, выпущенный компанией в 1999 году. Стоит отметить, что данная машина актуальна и по сей день. Естественно, было несколько рестайлингов, полностью обновился дизайн, в новых моделях применяются самые современные технологии.

Изначально автомобиль был трехдверным компактным хэтчбэком, но сегодня – это уже полноценный седан С-класса, с комфортным салоном, вместительным багажником и мощной моторной установкой.

Автомобиль комфортный, безопасный, надежный. Минус – не очень просторный багажник, но в автомобилях такого класса это вовсе не главное.

Lexus RX 450h

Смелый дизайн, современное оснащение, самые передовые технологии – все это соединяет в себе ультрасовременный автомобиль-гибрид от компании Lexus. Это машина класса «Люкс». Разработчики позаботились не только о стильном дизайне – авто полностью укомплектовано элементами обеспечения безопасности пассажиров и водителя. Кроме того, не забыли конструкторы и о весьма приятных «мелочах», которые никак не влияют на ходовую часть, зато делают путешествия более приятными и комфортными – акустическая система, шумоизоляция, бортовой компьютер с дисплеем на панели.

Конечно, такой автомобиль по карману далеко не всем – цены стартуют от 70000 долларов. При этом заправлять этот агрегат можно только 95 бензином. Естественно, запчасти и ремонт Лексуса также обойдется владельцу в весьма круглую сумму.

Chevrolet Volt

Chevrolet Malibu

Стандартная комплектация гибридного автомобиля Chevrolet Malibu включает литые диски, кнопочный старт, люк с солнцезащитным стеклом. Владельцы авто особенно ценят климат-контроль и аудиосистему в салоне. Для седана предусмотрены 10 подушек безопасности и камера заднего вида. Средний расход бензина Шевроле Малибу составляет 5.2 л на 100 км.

Kia Niro

До 100 км/ч машина разгоняется за 11.5 секунд. Максимально гибрид разгоняется до 162 км. За безопасность авто отвечает 6 подушек безопасности, система автоторможения и определения мертвых зон и дорожной разметки, а также автопарковщик.

Ford Fusion

Гибридный электрокар Ford Fusion отличается очень вместительным салоном и имеет функциональную панель приборов. Дизайн авто практически ничем не отличается от представителей этой марки. Американский автомобиль привлекателен на вид и ничуть не проигрывает спортивным моделям в управляемости. Гибридный Форд практически бесшумно передвигается по дороге, отлично показывает себя на среднем бездорожье.

Volvo V60

Внешний облик Volvo V60 Plug-in Hybrid имеет черты, присущие прочим автомобилям шведской компании. Переднюю часть гибридного авто отличает светодиодная оптика и хромированная решетка. В оформлении машины присутствует немало выштамповок и рельефных линий.

Toyota Sai

Безопасность на дороге обеспечивают системы ABS, EBD, BAS, ESP, помощник при старте на подъеме и автоматическая блокировка дверей во время движения.

Hyundai Ioniq

Hyundai Ioniq – это первый гибрид, выпущенный корейским производителем, который объединяет в себе топливную экономичность и экологичность. Из общего потока авто выделяет яркий дизайн экстерьера и интерьера, а также отличная динамика разгона и устойчивость на дороге.

Таблица самых популярных гибридных автомобилей

В таблице ниже мы собрали основные характеристики самых популярных гибридных автомобилей:

Вывод

Приобретая автомобиль-гибрид, многие автолюбители сомневаются – стоит ли переплачивать 30% стоимость просто за наличие еще одного двигателя (электрического). Наш ответ однозначен – конечно же, стоит! Деньги, потраченные на покупку, вернутся вам уже через 2-3 года – вы будете заметно экономить на заправке, что, несомненно, положительно скажется на вашем бюджете. Кроме того, все гибриды – современные машины, оснащенные самими новыми разработками лучших конструкторов. Соответственно, вместе с автомобилем вы покупаете ежедневный комфорт и безопасность для вас и вашей семьи!

Подобрать хороший гибридный автомобиль вы можете на аукционах, регулярно проходящих в Японии. Наша компания оказывает помощь по оформлению и доставке таких авто в Россию – полный перечень услуг вы найдете в Услугах.

Полный перечень автомобилей с аукционов в Японии размещен у нас на сайте. Ознакомиться с ним, Вы можете на Странице Аукциона.

Пожалуйста, помогите сделать эту статью лучше. Ответьте всего на 3 вопроса.